CN104203777A

CN104203777A - 具有持握点的夹持装置

Info

Publication number: CN104203777A
Application number: CN201280067373.XA
Authority: CN
Inventors: 赵镐英
Original assignee: KOREA PRESSURE SYSTEM CO Ltd
Current assignee: KOREA PRESSURE SYSTEM CO Ltd; Korea Pneumatic System Co Ltd
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2014-12-10
Also published as: US20140375072A1; KR101194314B1; JP2015504012A; WO2013108992A1; MY168015A; DE112012005690T5

Abstract

本发明的课题在于提供一种夹持装置，通过实现具有持握点的夹持装置，并且有效地应对多种形态的物品的方式，可以单一装置，稳定地持握多种尺寸、形态的物品。本发明涉及具有多个持握点的夹持装置。本发明的上述夹持装置包括：支架，该支架具有平行地设置的旋转轴；持握机构，该持握机构通过托架而固定于上述旋转轴上的持握点上；驱动机构，该驱动机构使上述旋转轴和持握机构旋转。该装置具有可有效地对应于伴随物品的种类而不同的持握点，稳定地持握物品。

Description

具有持握点的夹持装置

技术领域

本发明涉及，用于物品的提升和移送的夹持装置，本发明涉及具有回转型持握机构的持握点的夹持装置。

背景技术

在一般的产业现场，在分阶段而移送材料的同时，进行加工的场合多。比如，在汽车生产现场，通过多次的加压步骤，形成前罩板、车身顶板。此类物品的重量较大的同时，表面积大。于是，为在步骤之间的安全的持握，采用具有多个持握点的夹持装置，该夹持装置与机器人(robotic)装置连接，进行物品的升降和移送。

在通常的真空移送系统中，作为提供上述各持握点的持握机构，采用所谓的真空垫(vaccuum pads)，尤其可采用在KR883882号专利和KR932775号专利中公开的装置。另一方面，作为上述夹持装置的例子，包括公开号为US2008/0111388A的专利申请公开的“MATERIALHANDLINGDEVICEWITHLEVELINDICATOR”，公开号为KR2011-126819A的专利申请公开的“面板移送用吸接装置等。

但是，在前述的例子中，上述物品，根据车辆的种类，其形态、形状、重量、质量中心等不同，持握点的变化也是理所当然的。于是，无法通过具有单一持握点和具有其的夹持装置，适当地应对各种的物品。于是，在现场中，已确定的持握点的夹持装置置于等待，使得分别不同，根据需要进行替换而使用。

然而，在这种情况下，配备几个夹持装置的经济的负担是相当大的。另外，夹持装置的替换伴随着其造成的时间的损失及生产性降低的问题。尽管存在这样的问题，但实际的情况是尚未有任何的对策。

另一方面，固定式的持握机构在比如，较窄的间隔之间，移动夹持装置时，与周围的设置物接触。于是，该夹持装置必须要求较宽的空间，但是，其在有限的规模的作业场所内，造成相当大的负担。

发明内容

所要解决的技术问题

本发明是在要解决前述的现有技术中存在的夹持装置的问题的场合而提出的。本发明的目的在于提供一种夹持装置，其可通过实现持握点的夹持装置，并且有效地与多种的形态的物品相对应的方式，通过单一装置，稳定地持握多种尺寸，形态的物品。

本发明的另一目的在于提供一种夹持装置，其中，通过使装置呈长条状，即使在较窄的空间，移动仍自由。

技术方案

本发明的具有持握点的夹持装置包括：

杆，该杆的一端与机器人装置连接；

支架，该支架具有多个支承杆，与旋转轴，该多个支承杆组装于上述杆上，于直角方向延伸，相互平行间隔开地设置，该旋转轴设置于上述支承杆之间，平行地设置于上述杆上；

持握机构，该持握机构通过托架固定于上述旋转轴上的持握点上；

驱动机构，该驱动机构分别使上述旋转轴旋转，使上述持握机构旋转。

优选地，上述夹持装置还包括非旋转持握机构，该非旋转持握机构不提供给上述旋转轴上的持握点，而提供给支架(12)上的其它的持握点。另外，上述持握机构有选择地采用真空夹爪，磁铁或机械式夹爪。另外，上述驱动机构有选择地采用旋转促动器，马达或驱动缸。

优选地，上述持握机构为真空夹爪。

真空夹爪包括：

管状筒体，在该管状筒体的底部，具有球接头，于其内部形成有排出通路；

真空杯，该真空杯具有覆盖顶侧的环部件，以可旋转的方式与上述球接头连接，与上述通路连通；

弹性部件，该弹性部件的一端支承于上述筒体上，以弹力方式使上述环部件偏置。

有益效果

本发明的夹持装置优选地，具有多个持握点和分别位于该点处的持握机构。特别是，固定于上述旋转轴上的持握机构可伴随该轴，进行90°或180°旋转，由此，可任意地确定应用于特定的物品的持握机构。于是，本发明的夹持装置具有下述的效果，即，可有效地应对伴随物品的种类而不同的持握点，可稳定地持握物品。

即，在本发明中，前述的效果通过使持握机构旋转的方式实现。由此，持握机构不相对夹持装置而突出。于是，具有即使在较窄的空间中的情况下，夹持装置仍可移动的效果。

另一方面，在优选的实施例中，上述持握机构为真空夹爪，上述真空夹爪按照可进行真空杯的旋转和上下移动的方式设计。于是，即使在物品的表面不平的情况下，仍适当应对，由此，具有进行稳定的持握的效果。

附图说明：

图1为表示本发明的夹持装置的结构的立体图；

图2为表示用于的持握机构的截面图；

图3为图2的作用图。

标号说明：

标号10表示夹持装置；

标号11表示杆；

标号12表示支架；

标号13，13a表示持握机构；

标号14表示支承杆；

标号15，16，17，18表示旋转轴；

标号20，21表示托架；

标号22表示驱动机构；

标号30表示持握机构主体；

标号31表示外壳；

标号32表示通孔；

标号33表示管；

标号34表示倾斜面；

标号35表示流入口；

标号36表示锁定机构；

标号37表示卡盘；

标号38表示颚部；

标号39表示推压部；

标号40表示弹性体；

标号41表示弹簧；

标号50表示真空夹爪；

标号51表示筒体；

标号52表示球接头；

标号53表示真空杯；

标号54表示环部件；

标号55表示弹性部件；

标号56表示通路；

符号S表示内部空间。

具体实施方式

参照附图，且根据下述具体实施例的内容，更够更明确本发明的特征和效果。图1为表示本发明的夹持装置的结构的图，图2为表示用于图1的持握机构的图。

参照图1，本发明的具有持握点的夹持装置由标号10表示。上述夹持装置10包括：杆11；与该杆11连接的支架12；分别固定于上述支架12上的多个持握点上的持握机构13，13a。在另一实施例中，上述持握点也可为1个，但是，在本实施例中，该持握点为多个。

上述杆11较长地延伸，采用其外周面，连接上述外壳12。另外，其一端与移送机器人装置连接，由此，本发明的夹持装置10和通过该装置10持握的物品可移送到规定场所。

上述支架12由多个支承杆14和2个以上的旋转轴15，16，17，18构成。首先，上述支承杆14经由安装于杆11的外周面上的夹钳(cramp)15，组装和连接于上述杆11上，沿直角方向延伸，相互平行间隔开地设置多个。相应的支承杆14呈板状。为了实现上述支架2的重量的减轻，最好具有1个以上的缺口孔19。

接着，上述旋转轴15，16，17，18设置于支承杆14之间，平行间隔开地在所述的杆11上设置2个以上。如图所示，相应的旋转轴15，16，17，18的长度不需要固定。另外，也可如标号15和16，贯穿2个以上的支承杆14而设置，还可以如标号17和18那样，挂于2个支承杆14上而设置。

多个上述持握机构13，13a通过托架20，21而固定于上述旋转轴15，16，17，18上的持握点和上述支架12上的其它的持握点上。可在上述旋转轴15，16，17，18上提供一个或一个以上的持握机构13。此时，固定于上述旋转轴15，16，17，18上的持握点上的持握机构13必须伴随轴旋转而进行旋转，但是，不必要求其以外的持握机构13a的结构也要旋转。

即，未提供给上述旋转轴15，16，17，18上的持握点，而提供给支架12上的其它的持握点上的持握机构13a可通过设计，采用本实施例那样的非旋转的结构。另一方面，在本实施例中，上述持握机构13，13a采用所谓的吸接的吸接杯或称为的吸接垫的真空夹爪，但是也可根据对象物品，而有选择地采用磁铁或机械式夹爪。

在本发明中，在相应的旋转轴15，16，17，18的一端，单独设置有使该轴旋转的驱动机构22。上述驱动机构22分别设置于各旋转轴15，16，17，18上，具体来说，可有选择地采用旋转促动器(actuator)，马达或驱动缸以及其它的公知旋转轴驱动装置。在该结构中，上述持握机构13与通过驱动机构22而旋转的各旋转轴15，16，17，18一起旋转。

在附图中，通过各旋转轴15，16，17，18分别旋转，固定于旋转轴15上的持握机构13相对支承杆14，取垂直下方的姿势，但是，固定于旋转轴16，17，18上的持握机构13取与支承杆14平行的姿势。由此，可在所有的持握机构13中，可以任意地确定应用于指定的物品的机构。

在另一实施例中，如果持握点全部为1个，则应将仅仅1个持握机构13确定在适用于物品或不适用于物品的状态。

在这里，固定于旋转轴15上的持握点的持握机构13，与固定于支架12或支承杆14上的其它的持握点上的持握机构13a设定为用于物品的持握的类型。为了有效地应对伴随物品的种类而不同的持握点，可进行驱动机构22和旋转轴15，16，17，18的各自动作的持握点的多种的设定和变更。

如果这样的设定结束，则通过机器人系统，上述杆11下降，上述已确定的持握机构13，13a与物品的表面接触，本发明的夹持装置10持握该物品。但是，由于物品的不同，其表面上具有高差或弯曲的情况，故上述持握机构13，13a必须适当地对应于这样的情况，保障稳定的持握和移送。

图2表示上述持握机构13，13a的主体30。上述主体30包括：具有托架20，21的中空型外壳31；一端与夹爪部连接，通过上述外壳31而可在轴向移动地安装的管33；两端支承于上述外壳31和夹爪部上的弹性的弹簧41。上述夹爪部为与物品直接接触的真空夹爪，磁铁或机械式夹爪。

在该结构中，上述夹爪部与管33一起上下移动，通过弹簧39而支承。于是，即使在夹爪部所接触的物品的表面上多少具有高低差的情况下，仍可灵活地应对，安全地持握物品。另外，由于必须要求上述管33在高度调整后固定，因此优选地，在上述外壳31的内部设置相对上述管33的锁定机构。

具体来说，上述外壳31包括倾斜面34和空气流入口35，该倾斜面34向外于中间通孔32的内壁一侧扩大，该空气流入口35用于将压缩空气提供到外壳31的内部。另外，锁定机构36在上述外壳31和管33之间，设置于与管33相同的轴上。上述锁定机构36包括：卡盘37，该卡盘37通过压缩空气的压力而移动；弹性体40，该弹性体40以弹性方式支承该卡盘37，使该弹性体40恢复到原始的位置。

上述卡盘37包括颚部38，其包围管33的表面而呈弧状，口径缩小和扩大，与上述管33的表面接触或脱离。上述颚部38的缩小和扩大通过在卡盘37的滑动中，颚部38的倾斜的外侧面与外壳31的倾斜面34接触或分离而实现。标号39表示与上述卡盘37的另一端部连接的环状弧形的空气推压部。

上述推压部39是为了将通过外壳31的流入口35，承受压缩空气的压力，使卡盘37整体相对管33而滑动而设置。另外，上述锁定机构36同轴地设置于外壳31和管33之间时，空气推压部39位于上述外壳31中的与压缩空气流入口35相对应的位置。

于是，供给到上述流入口35的压缩空气的压力传递给推压部39，由此，如果上述卡盘37向上移动，则上述颚部38与外壳31的倾斜面34脱离，解除上述管33的锁定(参照箭头)，管33的移动自由。另一方面，如果中断压缩空气的供给，通过弹性体40，卡盘37下降的同时，恢复到原始的位置时，上述颚部38在于外壳31的倾斜面34上平滑地接触的同时，实现缩小，由此，将上述管13锁定。

在另外的实施例中，如果以上述推压部39为中心，将流入口35和弹性体20的位置互换，则与上述实施例相反，也可以是在压缩空气的供给时锁定，在供给中断时解除的结构。

参照图3，优选地，上述夹爪部为与物品直接接触的真空夹爪50。上述真空夹爪50包括：管状筒体51，该真空杯53具有在底部具有球接头52；真空杯53，该真空杯53与覆盖顶侧的“L”形环部件54，以可旋转的方式连接于球接头52上；弹性部件55，该弹性部件55的一端支承于筒体51的外周上，以弹力方式使上述环部件54偏置。此时，上述筒体51的内部的空气排出通路56处于与真空杯53的内部空间S连通的关系。

在该结构中，上述真空杯53以球接头52为中心在一定角度的范围(θ1～θ2)内旋转，通过由弹簧而实现的弹性部件55而支承。于是，即使在真空杯53稍稍弯曲于或倾斜在直接接触的物品的表面上的情况下，仍可灵活地应对而正确地接触。此时，上述环部件54按照可上下游动，由此，可进行真空杯53的分离和组装的方式设计。

另一方面，上述真空夹爪50在筒体51上具有托架20，21，作为单一持握机构13，13a可用于本发明的夹持装置10。可在真空移送系统中，真空泵的吸入口可与上述筒体51的通路56连接。

其中，在本实施例中，上述持握机构13，13a将图3的真空夹爪50和图2的主体30连接。即，主体30的管33的一端与作为上述夹爪部的真空夹爪50的筒体51连接。此时，上述管33－筒体51的通路56－真空杯53的内部空间S处于相互连通的关系。通过该连接结构，上述真空杯53的旋转和高低差的调节均可实现。在该场合，上述真空杯的吸入口与管33连接。

Claims

1.一种具有持握点的夹持装置，其特征在于，该夹持装置包括：杆（11），该杆（11）的一端与机器人装置连接；

支架（12），该支架（12）具有多个支承杆（14），和旋转轴（15，16，17，18），该多个支承杆（14）组装于上述杆上，于直角方向延伸，相互平行间隔开地设置，该旋转轴（15，16，17，18）设置于上述支承杆之间，平行地设置于上述杆上；

持握机构（13），该持握机构（13）通过托架（20）而固定于上述旋转轴（15，16，17，18）上的持握点上；

驱动机构（22），该驱动机构（22）分别使上述旋转轴（15，16，17，18）旋转，使上述持握机构（13）旋转。

2.根据权利要求1所述的具有持握点的夹持装置，其特征在于，上述夹持装置还包括非旋转持握机构（13a），该非旋转持握机构（13a）不提供给上述旋转轴上的持握点，而提供给支架（12）上的另外的持握点。

3.根据权利要求1所述的具有持握点的夹持装置，其特征在于，上述持握机构（13）有选择地采用真空夹爪，磁铁或机械式夹爪。

4.根据权利要求1所述的具有持握点的夹持装置，其特征在于，上述驱动机构（22）有选择地采用旋转促动器，马达或驱动缸。

5.根据权利要求1所述的具有持握点的夹持装置，其特征在于，上述支架（12）具有用于减轻重量的一个以上的缺口孔（19）。

6.根据权利要求1所述的具有持握点的夹持装置，其特征在于，固定于上述旋转轴上而一起旋转的持握机构（13）取相对上述支承杆（14），垂直下方的姿势或与支承杆（14）平行的姿势。

7.根据权利要求1所述的具有持握点的夹持装置，其特征在于，上述持握机构（13）包括中空型外壳（31），管（33）和弹性的弹簧（41），该管（33）的一端与夹爪部连接，通过上述外壳（31），按照上下地在轴向移动的方式安装，该弹性的弹簧（41）的两端支承于上述外壳（31）和夹爪部上；

上述夹爪部为在真空夹爪，磁铁或机械式夹爪中选择的一个。

8.根据权利要求1所述的具有持握点的夹持装置，其特征在于，上述持握机构（13）包括：外壳（31），该外壳具有于内部沿纵向而形成的中间通孔（32），于上述通孔的内壁一侧向外扩大的倾斜面（34），与用于将压缩空气提供到内部的流入口（35）；管（33），该管（33）通过上述通孔，以能够沿轴向移动的方式安装；管锁定机构（36），该管锁定机构（36）以同轴方式设置于上述外壳和管之间；

上述锁定机构包括：颚部（38），该颚部（38）包围上述管的表面而设置，于侧面上形成与上述外壳的倾斜面（34）相对应的倾斜部，在于移动中与上述外壳的倾斜面（34）平滑地接触的同时，口径缩小，对上述管（33）的表面进行接触加压，将其锁定；卡盘（37），在该卡盘（37）上连接有空气推压部（39），为了进行上述颚部的轴向移动，该空气推压部（39）对应于上述外壳的压缩空气流入口（35）而设置；弹性体（40），该弹性体（40）以弹力方式恢复上述卡盘的位置。

9.根据权利要求1所述的具有持握点的夹持装置，其特征在于，上述持握机构（13）为真空夹爪（50）；

该真空夹爪（50）包括：

管状筒体（51），在该管状筒体（51）的底部，具有球接头（52），于其内部形成有排出通路（56）；

真空杯（53），该真空杯（53）具有覆盖顶侧的环部件（54），以能够旋转的方式与上述球接头连接，与上述通路（56）连通；

弹性部件（55），该弹性部件（55）的一端支承于上述筒体（51）上，以弹力方式使上述环部件（54）偏置。

10.根据权利要求9所述的具有持握点的夹持装置，其特征在于，上述环部件（54）为“L”形部件。

11.根据权利要求9所述的具有持握点的夹持装置，其特征在于，上述环部件（54）按照通过能够在上下游动的方式，能够进行筒体（51）和真空杯（53）的分离和组装的方式设计。

12.根据权利要求1所述的具有持握点的夹持装置，其特征在于，上述持握机构（13）包括：中空型外壳（31）；管（33），该管（33）的一端与夹爪部连接，以通过上述外壳而在上下于轴向移动的方式安装；弹性的弹簧（41），该弹性的弹簧（41）的两端支承于上述外壳（31）和夹爪部上；

上述夹爪部为真空夹爪（50），包括：管状筒体（51），在该管状筒体（51）的底部，具有球接头（52），于其内部形成有排出通路（56）；真空杯（53），该真空杯（53）具有覆盖顶侧的环部件（54），以可旋转的方式连接于上述球接头（52）上，与上述通路（56）连通；弹性部件（55），该弹性部件（55）的一端支承于上述筒体（51）上，以弹力方式使上述环部件（54）偏置。